Плутоний-240

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Плутоний-240
Общие сведения
Название, символ Плутоний-240, 240Pu
Нейтронов 146
Протонов 94
Свойства нуклида
Атомная масса 240,0538135(20)[1] а. е. м.
Избыток массы 50 127,0(18)[1] кэВ
Удельная энергия связи (на нуклон) 7 556,036(8)[1] кэВ
Изотопная распространённость 0 (искусственный)
Период полураспада 6 564(11)[2] лет
Продукты распада 236U
Канал распада Энергия распада
α-распад 5,255[1] МэВ
SF

Плуто́ний-240 (англ. plutonium-240) — радиоактивный нуклид химического элемента плутония с атомным номером 94 и массовым числом 240. Образуется при захвате нейтрона ядром 239Pu. В топливных элементах ядерных реакторов содержание 240Pu увеличивается в процессе отработки топлива. Для оружейного плутония изотоп является нежелательной примесью из-за его склонности к спонтанному делению, что может привести к преждевременной детонации ядерного заряда (не допускается содержание более 7 % 240Pu). В отработанном топливе ядерного реактора около 70 % 239Pu и 26 % 240Pu, что делает крайне непрактичным изготовление атомного оружия из этого сырья, поэтому оружейный плутоний получается на специально предназначенных для этого реакторах путём переработки топлива после 90 дней работы реактора.

240Pu имеет втрое меньшее эффективное сечение захвата нейтрона, чем 239Pu и в большинстве случаев превращается в 241Pu.

Образование и распад[править | править вики-текст]

Процесс Уравнение Период
полу-
распада[2]
Вероят-
ность,
%[2]
Энергия
распада,
кэВ
Энергия частиц,
кэВ
Образование
β-распад 240Np 61,9(2) мин 100
β+-распад 240Am 50,8(3) ч 100
α-распад 244Cm 18,10(2) лет 100
Поглощение
нейтрона
239Pu
Распад
α-распад 6564(11) лет 100 5 255[1] 5 168,17 (72,80 %)
5 123,68 (27,10 %)[3]
Спонтанное
деление
5,7·10−6[4]

Получение[править | править вики-текст]

Образуется в энергетических реакторах на АЭС, при захвате нейтрона Плутонием-239. В отработавшем ядерном топливе (ОЯТ) составляет типично около четверти от всех изотопов Плутония. В отдельных типах реакторов его доля может составлять от 17 до 30%.[5]

Изомеры[править | править вики-текст]

Применение[править | править вики-текст]

Наличие значительного количества изотопа плутония-240 делает плутоний, выделямеый из ОЯТ, неподходящим для создания ядерных зарядов[6]. Разделение изотопов плутония на практике не применяется.

В оружейном плутонии количество изотопа плутония-240 составляет не более 8 %[7].

См. также[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]

  1. 1 2 3 4 5 G. Audi, A.H. Wapstra, and C. Thibault (2003). «The AME2003 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs, and references.». Nuclear Physics A 729: 337—676. DOI:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.003. Bibcode2003NuPhA.729..337A.
  2. 1 2 3 G. Audi, O. Bersillon, J. Blachot and A. H. Wapstra (2003). «The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties». Nuclear Physics A 729: 3–128. DOI:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. Bibcode2003NuPhA.729....3A.
  3. Свойства 240Pu на сайте МАГАТЭ (IAEA, International Atomic Energy Agency)
  4. http://www.pnnl.gov/main/publications/external/technical_reports/PNNL-24355.pdf "Plutonium-240 decays ... though a small percentage of the decays (5.7×10-6 %) are via spontaneous fission. "
  5. http://www.world-nuclear.org/information-library/nuclear-fuel-cycle/fuel-recycling/plutonium.aspx / WNA, "Examples of the types of variation in plutonium composition produced from different sources"
  6. http://www.world-nuclear.org/information-library/nuclear-fuel-cycle/fuel-recycling/plutonium.aspx / WNA, "Pu-240 has a relatively high rate of spontaneous fission with consequent neutron emissions. This makes reactor-grade plutonium entirely unsuitable for use in a bomb "
  7. http://www.world-nuclear.org/information-library/nuclear-fuel-cycle/fuel-recycling/plutonium.aspx / WNA, "Weapons-grade Pu-239 with less than 8% Pu-240"

Ссылки[править | править вики-текст]

Легче:
плутоний-239
Плутоний-240 является
изотопом плутония
Тяжелее:
плутоний-241
Изотопы элементов · Таблица нуклидов